基于自适应反步法的非线性导弹制导/控制系统综合设计

利用基于RBF神经网络的自适应反步法结合滑模控制对非线性导弹的制导/控制系统进行了综合设计.首先把导弹的制导/控制系统转化为严反馈型,然后利用基于在线调节的神经网络反步法克服非线性系统的非匹配不确定性,引入的滑模控制项使跟踪误差趋于零.仿真结果表明,所设计的方法具有较强的实用性.     

中全新世和末次盛冰期东亚古气候的模拟

采用耦合了陆面过程的9层15波菱形截断全球大气环流谱模式(AGCM+SSiB),引入全球最新的6和21ka时陆面植被分布,并转换成模式格点值,开展了系统的6和21ka古气候模拟试验.结果表明,该模拟设计得出了较真实的气候特征,并揭示出太阳辐射和下垫面植被是中全新世气候格局的主控因子,而海温和北半球两大冰流则是末次盛冰期气候的主控因子.植被场改变对模拟结果影响的显著性检验表明,6ka时植被的改变对降水、温度和海平面气压场的模拟均有显著影响,而21ka时植被影响的显著性区域较小,且比较零散,说明寒冷气候时期对植被强迫改变的敏感性没有温暖气候时期大.     

一种小型无人船导航-制导-控制系统设计与验证

针对具有自主执行任务能力的小型无人船,设计一种有效的导航-制导-控制系统.采用卡尔曼滤波进行传感器信息融合,实现无人船的状态估计;设计一种基于时变前向距离的LOS制导方法,实现无人船直线航迹跟踪;通过设计抗饱和积分PID控制器,使得无人船快速、准确地收敛到期望航向.仿真研究验证了所设计系统的可行性,在"智海1号"小型无人船上进行的实验验证了系统的可靠性和稳定性.     

多级固体火箭制导方案设计与仿真

高超音速飞行器的发射要求满足多项终端约束条件,多约束条件对于带关机控制的液体火箭发动机来说比较容易实现,对于耗尽关机型固体火箭,需通过能量管理来消耗多余能量,满足约束条件.在待增速度的计算中引入能量管理,通过弹道设计和制导方法来进行终端能量的管理,实现具有工程应用价值的闭路制导,对多级固体火箭制导方案设计问题进行深入的研究.通过数字仿真,综合比较不同制导方案的制导精度,获得最优制导方案,为多约束条件下选择高精度制导方案提供参考.     

满足视场约束的交会对接-V-bar撤离控制算法

研究了考虑测量视场和撤离安全距离约束的-V-bar撤离制导控制算法.本文建立了视场角约束分析模型,基于Clohessy-Wiltshire二脉冲交会算法.引入了脉冲加权因子.给出了考虑视场角和安全距离约束的多脉冲Clohessy-Wiltshire撤离制导控制算法.本文分析了脉冲加权因子对脉冲次数、机动时间和燃料消耗的影响.并通过一个算例验证了算法的有效性.仿真结果表明.该制导算法能很好地满足约束;机动脉冲次数和机动时间都随着加权因子的增大而减小.而总速度增量与加权因子之间不具有明显关系.     

中全新世和末盛冰期东亚古气候的模拟

采用耦合了陆面过程的9层15波菱形截断全球大气环流谱模式（AGCM＋SSiB)，引入全球最新的6和21ka时陆面植被分布，并转换成模式格点值，开展了系统的6和21ka古气候模拟试验，结果表明，该模拟设计得出了较真实的气候特征，并揭示出太阳辐射和下垫面植被是中全新世气候格局的主控因子，而海温和北半球两大冰流则是末次盛冰期气候的主控因子，植被场改变对模拟结果影响的显著性检验表明，6ka时植被的改变对降水，温度和海平面气压场的模拟均有显著影响，而21ka时植被影响的显著性区域较大，且比较零散，说明寒冷气候时期对植物被迫改变的敏感性没有温暖气候时期大。     

电视制导导弹末端攻击方向规划

针对电视制导导弹末端攻击方向规划问题,提出了一种基于粒子群算法的规划方法。建立了导弹攻击方向限制模型;提出了导弹攻击方向优化指标,建立优化模型,并基于粒子群算法对所建模型进行了解算;通过仿真分析求得了最优指标值对应的导弹末端攻击方向角,验证了所建模型与规划方法的有效性。     

大落角机动目标逆轨拦截最优滑模制导律设计

针对阵地防空中大落角机动目标较难拦截的问题, 首先采用最优控制理论设计了具有攻击角约束的最优制导律, 为提高最优制导律的鲁棒性，结合变结构控制理论设计了带攻击角约束的最优滑模制导律。考虑到目标弹道倾角通常难以测量的问题, 采用扩张状态观测器对目标弹道倾角进行估计。基于李雅普诺夫稳定性理论对最优滑模制导律进行稳定性分析, 设计了能保证系统稳定的参数变化函数。仿真结果表明, 最优滑模制导律能以期望的攻击角和较小的脱靶量命中目标, 制导过程中指令变化较为平稳, 对目标的加速度机动具有较强的鲁棒性。     

一种多约束条件下的三脉冲交会优化设计方法

针对空间快速接近定点观测任务, 研究了具有交会时间和转移路径约束的多约束条件下的共面圆轨道间远距离三脉冲最优交会问题, 将Hill制导方法与粒子群算法相结合求解转移路径点以及转移时机的最优解。在求解过程中, 提出一种等价变换的方法, 将原始待求量转化为一组新的相互独立的待求变量, 将原始的各约束项转化为易描述和处理的搜索空间边界条件, 为完成算法的初始化过程带来了便利, 使得算法设计过程更为简洁。最后, 给出了两组三脉冲最优交会仿真实验, 仿真结果不仅验证了所提算法的有效性, 而且表明, 相对于常规的设置惩罚项处理约束的方法, 采用本文所提出的等价变换方法处理约束项后, 算法表现出更强大的搜索能力及更好的稳定性。     

基于概率数据关联的雷达导引头抗速度拖引干扰算法

针对在速度拖引干扰下, 脉冲多普勒雷达导引头无法精确跟踪、制导目标的问题, 提出了基于概率数据关联的抗速度拖引干扰算法。对于雷达导引头角度测量信息和Doppler测量信息, 采用序贯扩展卡尔曼滤波算法进行目标状态估计。根据Doppler信息强非线性的特点构建了伪量测信息, 并提出了在Doppler量测更新滤波估计阶段，采用概率数据关联算法进行抗速度拖引干扰。给出了算法的推导过程, 并进行了数值仿真验证。仿真结果表明, 采用该算法能够稳定跟踪释放多重速度拖引干扰的目标, 有效抑制速度拖引干扰对制导信息估计的影响, 改善导弹的制导精度。